机载光电平台隔振系统振动耦合分析_杜言鲁

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1、中国机械工程第２６卷第２１期２０１５年１１月上半月机载光电平台隔振系统振动耦合分析杜言鲁１，２１１１丁亚林许永森聂品１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中科院航空光学成像与测量重点实验室，长春，１３００３３２．中国科学院大学，北京，１０００４９摘要：为避免载机线振动耦合为光电平台角振动，减小角振动对成像质量和指向精度的影响，对机载光电平台隔振系统进行了分析与研究。针对以往单自由度振动模型仅能分析线振动衰减，无法分析线振动与角振动耦合的缺点，建立了隔振系统的双自由度振动模型，推导出载机线振动与光电平台角振动间的传递函数，分析了减振器刚度、阻尼参数偏差以及减振器布局不合

2、理对振动耦合的影响，为隔振系统的设计和安装提供理论基础。结合工程实际，提出了减小光电平台隔振系统振动耦合的具体措施。关键词：隔振系统；振动耦合；双自由度模型；传递函数中图分类号：Ｏ３２８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１００４．－１３２Ｘ．２０１５．２１．００７ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｕｐｌｅｄＶｉｂｒａｔｉｏｎｉｎＩｓｏｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒＡｉｒｂｏｒｎｅＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｏｄ１，２１１１ＤｕＹａｎｌｕＤｉｎｇＹａｌｉｎＸｕＹｏｎｇｓｅｎＮｉｅＰｉｎ１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｉｒｂｏｒｎｅＯｐｔｉｃａｌＩｍａｇｉｎｇａｎｄＭｅａｓｕｒ

3、ｅｍｅｎｔ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，１３００３３２．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００４９Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌａｉｒｃｒａｆｔｖｉｂｒａｔｏｒｙｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓｆｒｏｍｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｉｎｔｏａｎｇｕｌａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｏｄａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎｆｌ

4、ｕｅｎｃｅｓｏｆａｎｇｕｌａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｉｍａｇｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ（ＬＯＳ），ａｐａｓｓｉｖｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｆｏｒｔｈｅｐｏｉｎｔｔｈａｔａｎｇｕｌａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｂｉｌｉｔｙｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｓｉｎｇｌｅｄｅ－ｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ，ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｗｏｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓ

5、ｔａｂ－ｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌａｉｒｃｒａｆｔｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｒｏｔａｔｉｏｎａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｏｐｔｏｅ－ｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｏｄｗａｓｄｅｒｉｖｅｄ．Ｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｓｔｉｆｆｎｅｓｓｅｒｒｏｒ，ｄａｍｐｉｎｇｅｒ－ｒｏｒａｎｄｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｌａｙｏｕｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｓｅａｎａｌｙｓｅｓｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｓｓｅｍｂｌｙｏｆｔｈｅｖｉｂｒ

6、ａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｒｅｄｕｃｅａｎｇｕｌａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｏｍａｉｒｃｒａｆｔｌｉｎｅａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｕｐｌｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｍｏｄｅｌｏｆｔｗｏｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ；ｔｒａｎｓ－ｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ［６］０引言行了分析和设计。赵鹏等指出隔振系统中各减机载光电平台作为目前获取地面目标图像的振器刚度、平台重心与减振器的支撑中

7、心不重合主要光电设备之一，具有机动灵活、实时准确、范等使得各安装点处的振幅或相位不同，引起平台［７］围广、针对性强等特点，已广泛应用于地形测绘、角振动。董斌等通过对隔振系统进行分析，给［１］军事侦察等领域。随着光电平台光学系统成像出了在忽略阻尼情况下避免产生角振动的隔振系分辨率的提高，振动成为限制其成像质量和指向统中减振器刚度、安装间距应满足的量化关系。精度的重要因素之一，而且角振动的影响远远大文献［８－１０］根据平行四边形原理或空间连杆机［２－４］于线振动的影响，因此在隔振系统设计中应避构，设计无角位移隔振装置，避免载机线振